9.4.1計算管道上各點的力矩時，應采用從安裝溫度到最高溫度或最低溫度的全補償值，并可用本規(guī)范附錄B表B.0.2中的線膨脹系數(shù)和本規(guī)范附錄B表B.0.1中在安裝溫度下管道材料的彈性模量。
9.4.2各點當量合成力矩的計算，應符合下列規(guī)定：
9.4.2.1計算點在彎管和各類彎頭上時：
(1)平面內、平面外彎曲，取不同的應力增大系數(shù)時，應根據(jù)彎管或彎頭的力矩(圖9.4.2-1)，并按式(9.4.2-1)計算其當量合成力矩。
ME＝[(iiMi)2＋(ioMO)2＋Mt2]0.5 (9.4.2-1)
式中 ME——熱脹當量合成力矩(N·mm)；
Mi——平面內熱脹彎曲力矩(N·mm)；
MO——平面外熱脹彎曲力矩(N·mm)；
Mt——熱脹扭轉力矩(N·mm)；
ii——平面內應力增大系數(shù)，見附錄E；
io——平面外應力增大系數(shù)，見附錄E。
(2)當平面內、平面外彎曲均取相同的應力增大系數(shù)i，即取平面內、平面外應力增大系數(shù)兩者中的大值時，應按彎管或彎頭的力矩(圖9.4.2-2)，并按式(9.4.2-2)計算其合成力矩。
M′E＝(MX2＋MY2＋MZ2)0.55 (9.4.2-2)
式中 M′E——未計入應力增大系數(shù)的合成力矩(N·mm)；
MX——沿坐標軸X方向的力矩(N·mm)；
MY——沿坐標軸Y方向的力矩(N·mm)；
MZ——沿坐標軸Z方向的力矩(N·mm)。
圖9.4.2-1 平面內、平面外應力增大系數(shù)取不同值時彎管或彎頭的力矩
圖9.4.2-2 平面內、平面外應力增大系數(shù)取兩者中大值時彎管或彎頭的力矩
9.4.2.2當計算點在三通的交叉點處時：
(1)平面內、平面外彎曲取不同的應力增大系數(shù)時，應按三通的力矩(圖9.4.2-3)，并按式(9.4.2-1)計算各連接分支作用在三通交叉點的合成力矩。
(2)平面內、平面外彎曲均取相同的應力增大系數(shù)i，即取平面內、平面外應力增大系數(shù)兩者中的大值時，應按三通的力矩(圖9.4.2-4)，并按式(9.4.2-2)計算各連接分支作用在三通交叉點的合成力矩。
圖9.4.2-3 平面內、平面外應力增大系數(shù)取不同值時三通的力矩
圖9.4.2-4 平面內、平面外應力增大系數(shù)取兩者中大值時三通的力矩
注：①上圖中力矩位置僅為示意的，應取作用于三通各分支交叉點的力矩。
②每個三通交叉點處的3個合成力矩，分別用于計算應力。
③上述計算也適用于其他型式的支管連接。
9.4.2.3當計算點在直管上時，計算當量合成力矩中的應力增大系數(shù)應取1，并應按第9.4.2.1款的公式計算。
9.4.3截面系數(shù)的計算應符合下列規(guī)定：
9.4.3.1直管、彎管、彎頭、等徑三通的主、支管及異徑三通的主管的截面系數(shù)，應按式(9.4.3-1)計算。
式中 Do——管子外徑(mm)；
Di——管子內徑(mm)；
W——截面系數(shù)(mm3)。
9.4.3.2異徑三通支管的有效截面系數(shù)，應按式(9．4．3-2)計算。
WB＝π(rm)2teb (9.4.3-2)
式中 WB——異徑三通支管的有效截面系數(shù)(mm3)；
rm——支管平均半徑(mm)；
teb——三通支管的有效厚度，取Ttn和iittn二者中的較小值(mm)；
Ttn——主管名義厚度(mm)；
ttn——支管名義厚度(mm)。
注：Ttn和ttn應取相配主管和支管的名義厚度。
9.4.4計算管道位移應力范圍應符合下列規(guī)定：
9.4.4.1當平面內、平面外彎曲采用不同的應力增大系數(shù)時，對于異徑三通支管或其他組焊型式的異徑支管連接點處的位移應力范圍，應按式(9.4.4-2)計算，其余管道組成件(部位)處的位移應力范圍應按式(9.4.4-1)計算。
式中 σE——計算的最大位移應力范圍(MPa)。
9.4.4.2當平面內、平面外彎曲采用相同的應力增大系數(shù)時，對于異徑三通支管或其他組焊型式的異徑支管連接點處的位移應力范圍，應按式(9.4.4-4)計算，其余管道組成件(部位)處的位移應力范圍應按式(9.4.4-3)計算。
式中 i——應力增大系數(shù)。
9.4.5管道位移應力范圍的評定標準，為控制管道計算的最大位移應力范圍σE，必須符合式(9.4.5)的規(guī)定。
σE≤[σ]A (9.4.5)
式中許用的位移應力范圍[σ]A，應符合本規(guī)范第3.2.7條的規(guī)定。
條文說明
9.4 管道的位移應力
9.4.1全補償值是管系由冷態(tài)到熱態(tài)間的變化所引起的，包括有管系本身的熱膨脹值和管道端點的附加位移值。
9.4.2當量力矩的計算。在計算當量合成力矩時，不論計算點是在彎頭彎管上還是在三通上，應力增大系數(shù)可有兩種取法，一種是分別用平面內應力增大系數(shù)ii和平面外應力增大系數(shù)io代入計算式中，詳見本規(guī)范式(9.4.2-1)。這與ASME B31.3表示方法相同，同時該規(guī)范也提到：“如需要時，ii和io都可采用0.9/h2/3的同一應力增大系數(shù)。”另一種是對應力增大系數(shù)不分平面內和平面外，均取0.9/h2/3，這與原能源部標準和ASME B31.1規(guī)范相同，但應力增大系數(shù)僅在應力計算時用。本規(guī)范求當量力矩的公式，上述兩種同時編入。
在柔性計算中，應注意檢查法蘭接頭處的合成彎矩值，并加以控制。以防在熱態(tài)下產生泄漏。見本規(guī)范條文說明第9.1.1條的要求。
9.4.3截面系數(shù)的計算參照了ASME B31.1及B31.3的規(guī)定。
9.4.4熱脹應力范圍的計算。工業(yè)管道大多數(shù)使用了具有良好塑性的管材，它們在運行初期往往不會因二次應力過大而馬上引起管道的破壞，總要經(jīng)歷反復啟動停運多次重復地交變運行，才可能產生疲勞破壞。因此，對該類型應力的限制就不取決于某一時間的應力水平，而取決于交變的應力范圍和交變循環(huán)的次數(shù)。本規(guī)范對這種應力是計算其應力范圍。并按本規(guī)范第3.2.7條式(3.2.7-1)及式(3.2.7-2)進行限制。由于當量力矩編入兩種公式，故熱脹應力范圍的計算式也有兩種公式，見本規(guī)范式(9.4.4-1)～式(9.4.4-4)。
雖然超過屈服極限的應力在運行狀態(tài)下隨時間的推移而減小，但熱態(tài)、冷態(tài)的應變會自均衡至一定程度而穩(wěn)定下來，任一循環(huán)中熱態(tài)與冷態(tài)應變的總和卻基本保持不變，把冷態(tài)與熱應變總和稱為應變范圍；冷態(tài)與熱態(tài)應力總和稱為應力范圍。
管道熱脹或位移應力不直接與外力相平衡，具有自限性。熱脹和其他位移在運行條件下產生的初應力大到某一程度，就會由于屈服、蠕變、應力松弛而降低下來，回到停運狀態(tài)則出現(xiàn)相反方向的應力，這種現(xiàn)象類似于管系的冷拉，稱為自拉。它與管材性能、運行溫度、初應力水平、安裝應力大小、持續(xù)運行時間長短等因素有關。
9.4.5本條中熱脹應力范圍的評定，在本規(guī)范第3.2.7條的條文說明中已有詳細解釋。
住宅設計規(guī)范 GB50096
電動汽車充電站設計規(guī)
